самоорганизация, открытые системы, нелинейность

Это новая междисциплинарная область научных исследований, «интегративная парадигма различных дисциплин», новый способ постановки научных проблем, направление их решения. Следует вспомнить, что в классической науке господствовали стереотипы линейного мышления, жесткого детерминизма, стремление изжить, преодолеть случайность, неопределенность, хаос, неравновесность и неустойчивость; мир объединен причинно-следственными связями, имеющими линейный характер, развитие понималось как поступательное, по объективным законам, поэтому будущее было предсказуемым, а прошлое реконструируемым.

В синергетике возникает принципиально иная парадигма на базе таких новых областей науки, как неравновесная термодинамика, теория хаоса, нелинейный математический анализ, теория катастроф, теория автопоэзиса и ряда других, формируются общие принципы самоорганизации сложных нелинейных, открытых динамических систем независимо от их природы, конкретных составляющих и области существования. Принципы синергетики применимы к сложным эволюционирующим природным системам, к культуре и ее развитию, социальным системам и процессам, развитию науки и вненаучного познания, «механизмам» творческого мышления, к системе образования. Очевидно, что синергетический подход, обладающий значительным эвристическим и методологическим потенциалом, начинает охватывать все сферы познания природного и социального бытия, естествознания и гуманитарных наук. Его универсальность объясняется тем, что синергетика, как и кибернетика, системный подход, теория катастроф и другие подобные методологические концепции, — это вновь разработанные способы осмысления и интерпретации эмпирических фактов, методов и теорий, накопленных в самых разных областях научных и вненаучных знаний и форм деятельности. Специалисты в этой области настаивают на том, что синергетика не образ мира, но стиль, образ мышления о нем.

Как представитель неклассической науки, синергетика, принципиально изменив видение действительности, существенно расширила и обогатила язык методологии естествознания, а также кибернетики, системно-структурного и информационного подходов. Введены такие базовые понятия, как аттракторы, бифуркации, фрактали, детерминированный хаос, по-новому переосмыслены традиционные категории линейности—нелинейности, случайности, необходимости, детерминации, целостности, эволюции и другие. Самоорганизация предстала как многообразные процессы возникновения упорядоченных пространственно-временных структур в сложных нелинейных системах, находящихся в неравновесных, неустойчивых состояниях вблизи от критических точек, предшествующих бифуркации.

Под аттрактором (греч. attrahere — притягивать) понимается относительно устойчивое состояние системы, которое как бы притягивает к себе многообразные пути и траектории динамических систем, направляет их эволюцию к определенной «цели» (используется образ воронки). Всякая сложная система таит в себе возможность бифуркаций, т. е. разветвлений, расхождения путей развития системы в различные стороны, точка бифуркации — это точка разветвления путей эволюции открытой нелинейной системы, которая оказывается на перепутье и должна осуществлять выбор. Фрактали — объекты, обладающие свойствами самоподобия, повторения структур с увеличением размеров. Примерами этому могут служить геометрия деревьев, листьев, лепестков цветов, разветвления бронхов в легких человека; в обществе как системе примером подобия может служить организация разных уровней управленческих структур от городских, районных до федеральных. Детерминированный хаос — понятие и направление исследования в синергетике, которое возникло как переоценка смысла и роли хаоса, обнаружение возможностей его саморегуляции. Конструктивная роль хаоса проявляется в самоорганизующихся системах прежде всего в том, что он необходим для выхода системы на один из аттракторов и что он лежит в основе объединения простых структур в сложные, механизма согласования темпов их эволюции. Широко используемая в неклассической науке и синергетике нелинейность понимается как многовариантность, альтернативность путей, темпов эволюции, ее необратимость, возможность непредсказуемых изменений течения процессов — в целом развитие через случайность выбора пути в точках бифуркации (Князева E.H., Курдюмов СП. Основания синергетики. СПб., 2002. С. 364-368) По мнению ведущих отечественных исследователей, в целом синергетику как новую научную парадигму и нелинейный стиль мышления можно охарактеризовать следующими позициями:

— относительно эволюции систем — всякое явление — эволюционная необратимая стадия какого-либо процесса, содержащая информацию о его прошлом и будущем, допускающая многовариантность, тупиковые ветви, отклонения, которые могут быть тем не менее совершеннее современного состояния; развитие происходит благодаря неустойчивости; новое появляется в результате бифуркаций как случайное и непредсказуемое;

— относительно структуры и управления системами — системы являются зависимыми от процессов на вышележащих или нижележащих уровнях, в нелинейном мире малые причины могут порождать большие следствия; человеческие действия обречены на провал, если они не учитывают потенции среды и структур-аттракторов; управление сложными системами успешно лишь как нелинейное, с учетом особенностей и тенденций их эволюции, а также эффективности малых воздействий.

В классической науке, где рассматривались замкнутые системы, все процессы понимались как стремящиеся к равновесному состоянию с наибольшей энтропией — определенной степенью хаоса. Как показали исследования в области неравновесной динамики, в определенных классах открытых нелинейных сред складывается иная ситуация — потенциально существуют возможности возникновения из хаоса различных новых форм организации и структур, соответствующих внутренним тенденциям самой среды. Неравновесная среда в соответствии с ее потенциалом и направлением эволюции определяет возможный спектр новых форм и структур не только на основании прошлого и настоящего, но как бы из будущего. За этим стоят, по-видимому, возможность понимания и в определенной степени предвидения тенденций эволюции и изменения сложных самоорганизующихся систем в единстве с окружающей средой, а с другой стороны — осознание своего рода «правил запрета» для построения систем в данной среде.

Овладение синергетической методологией, ее принципами дает возможность по-новому увидеть и исследовать объекты науки в области естествознания и культуры, а также разных видов обучения, образования и других видов деятельности.